Потребление электроэнергии в бывшем советском Союзе без диверсификации и нормализации производства Текст научной статьи по специальности «Экономика и экономические науки»

Научная статья на тему 'Потребление электроэнергии в бывшем советском Союзе без диверсификации и нормализации производства' по специальности 'Экономика и экономические науки' Читать статью
Pdf скачать pdf Quote цитировать Review рецензии
Авторы
Коды
  • ГРНТИ: 06 — Экономика и экономические науки
  • ВАК РФ: 08.00.00
  • УДK: 33
  • Указанные автором: УДК: 338.244.42+338.12.017: 519.876

Статистика по статье
  • 129
    читатели
  • 6
    скачивания
  • 0
    в избранном
  • 0
    соц.сети

Ключевые слова
  • ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ
  • ВЫРАБОТКА
  • ПОТРЕБЛЕНИЕ
  • СТРУКТУРА
  • ДИНАМИКА
  • ЗАКОНОМЕРНОСТИ

Аннотация
научной статьи
по экономике и экономическим наукам, автор научной работы — Мазуркин П. М.

Рассмотрена структура потребления электроэнергии в динамике от 1913 до 1987 гг. по отраслям хозяйства царской России и бывшего СССР, приведены устойчивые закономерности динамики производства и потребления по отраслям экономики и экспорта, а также дан анализ закономерностей потери электрической энергии в сетях распределения.

Научная статья по специальности "Экономика и экономические науки" из научного журнала "Международный журнал экспериментального образования", Мазуркин П. М.

 
Читайте также
Читайте также
Рецензии [0]

Текст
научной работы
на тему "Потребление электроэнергии в бывшем советском Союзе без диверсификации и нормализации производства". Научная статья по специальности "Экономика и экономические науки"

УДК 338.244.42+338.12.017: 519.876
ПОТРЕБЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В БЫВШЕМ СОВЕТСКОМ СОЮЗЕ БЕЗ ДИВЕРСИФИКАЦИИ И НОРМАЛИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА Мазуркин П.М.
Марийский государственный технический университет, Йошкар-Ола, Россия,
e-mail: kaf_po@mail.ru
Рассмотрена структура потребления электроэнергии в динамике от 1913 до 1987 гг. по отраслям хозяйства царской России и бывшего СССР, приведены устойчивые закономерности динамики производства и потребления по отраслям экономики и экспорта, а также дан анализ закономерностей потери электрической энергии в сетях распределения.
Ключевые слова: электроэнергия, выработка, потребление, структура, динамика, закономерности
ELECTRICITY CONSUMPTION IN FORMER SOVIET UNION WITHOUT DIVERSIFICATION OF PRODUCTION AND NORMALIZATION Mazurkin P.M.
Mari State Technical University, Yoshkar-Ola, e-mail: kaf_po@mail.ru
The structure of electricity consumption in the dynamics from 1913 to 1987 by branches of economy of Tsarist Russia and the former USSR, are stable patterns of changes in production and consumption by sector and exports, as well as an analysis of patterns of electric energy losses in distribution networks.
Keywords: electricity, production, consumption structure, dynamics, patterns
Рассмотрим структуру потребления Нами был введен параметр электроэлектроэнергии (табл. 1) в динамике от 1913 энергетики п - коэффициент полезного
до 1987 гг. по отраслям хозяйства бывшего действия (КПД) генерированного количе-
СССР по данным из справочника [1]. ства электрической энергии.
Потребление электроэнергии в бывшем СССР [1, с.161, табл. 214]
Таблица 1
Потреблено электрической энергии , ТВт-ч Потери в сетях
Годы учета Время, лет Выработка электроэнергии, ТВт-ч промышлен- ностью сельским хозяйством транспортом другими отраслями Экспорт электроэнергии, ТВт-ч ТВт-ч 1 - П
1913 О 2,О 1,6 О,О1О О,О2 О,4 О О,О7 О,О35О
1928 15 5,О 3,4 О,О35 О,3 О,9 О О,4 О,О8ОО
194О 27 48,6 34,8 О,5 2,6 7,2 О 3,5 О,О72О
1945 32 43,3 31,О О,4 1,8 6,5 О 3,6 О,О831
195О 37 91,2 65,2 1,5 3,7 14,5 О 6,3 О,О691
196О 47 292,3 2О7,5 1О,О 17,6 39,4 О,О3 17,8 О,О6О9
197О 57 74О,9 488,4 38,6 54,4 96,О 5,2 58,3 О,О787
198О 67 1294,О 772,9 11О,9 1О2,8 181,3 19,1 1О6,9 О,О826
1987 74 1664,9 957,1 16О,4 131,3 239,5 34,6 142,О О,О853
Тогда разность 1 - п показывает долю потерь в электрических сетях
Выработка электроэнергии. Любое изменение динамического ряда сильно сказыва-
ется на математической модели, получаемой идентификацией устойчивых законов [2-4].
По данным табл. 1 была получен двухчленный тренд (рис. 1) в виде формулы
Е = 1,33311 ехр(0,33774*0’68б99) + 820497,55*77’32969 ехр(-127,54286*0’22766). (1)
Как видно из остатков формулы (1) на рис. 1, в советский период управляли статистической выборкой, чтобы пред-
ставить позитивно закон неуклонного линейного роста. Однако, первая составляющая (1) показывает закон экспоненци-
ального роста в полной конструкции. Без Ципфа (в биологии). Вторая часть фор-степени 0,68699 получаем закон Мандель- мулы (1) показывает антропогенное воз-
брота (в физике), Парето (в экономике) и буждение.
Э -13.30587951
д.'4
а*



• •
0.0 13.6 27.1 40.7 54.3 67.8 814
По двухчленному тренду (1)
По остаткам от тренда (1)
Рис. 1. Графики динамики производства электроэнергии в царской России и бывшем СССР (абсцисса - время (, ордината - количество электроэнергии Е, в правом верхнем углу графика даны:
Б - сумма квадратов отклонений, г - коэффициент корреляции формулы (1) тренда)
Волна возмущения наблюдается только до 1950 года. Но в табл. 1 принята периодичность в пять лет, что нарушает физический принцип экономики, поэтому нужны динамические ряда с ежегодными стати-
стическими данными. Тогда будут заметны и волны.
Потери электроэнергии в сетях. Этот показатель характеризует качество логистической системы электроэнергетики. Была получена формула тренда (рис. 2) вида
Еп = 0,28948ехр(0,090340^97178) + 5,93584-10^8ї132’36405 ехр(-125,99188*0’29958). (2)
о»1
о'' я'4
Л>1
дЗ4
0.0 13.6 27.1 40.7 54.3 67.8 81.4
По двухчленному тренду (2) По остаткам от тренда (2)
Рис. 2. Графики динамики потерь электроэнергии в сетях линий электропередачи
Конечно же, абсолютные потери элек- госбережения определяются (рис. 3)
троэнергии не смогут дать картину качества. трендом в виде биотехнической зако-
Доля потерь в распределитель- номерности
ных сетях. Достижения в области энер-
1-т1 = 0,035068ехр(0,012591г0’"421) + 0,00038613?2'47501 ехр(-0Д4074?1’00359). (3)
По-видимому, первая составляющая мо- и других видов распределительных сетей. Но
дели (3) показывает рост доли потерь электро- для окончательного вывода нужно будет сопо-
энергии из-за увеличения протяженности ЛЭП ставлять с динамикой всей инфраструктуры.
3 = 0.01075928 г - 0.94100221
По двухчленному тренду (3) По остаткам от тренда (3)
Рис. 3. Графики динамики относительных потерь электроэнергии в сетях линий электропередачи
Человеческий фактор персонала (второй 1960 г. наблюдались высокие потери в элек-
член формулы) сильно заметен: вплоть до тросетях. Возмущение показано на рис. 4.
S = 0.00457742 г = 0.95367742
Рис. 4. Колебательное возмущение относительных потерь
Максимальная относительная погрешность остатков от (3) достигает 10 %, поэтому значима волновая составляющая колебательного возмущения электроэнергетики страны по относительным потерям электроэнергии.
Из рис. 4 видно, что процесс возмущения успокаивается. При этом нарастает период изменения качества передачи электроэнергии потребителям.
Объединяя уравнения, была получена (рис. 5) математическая (статистическая) модель
1 - л = о, 035099 ехр(0,013377/0’97849) + 0,00042350*2’43363 ехр(-0,14467*1’00251) --2,54330-10^/3’40б52ехр(-0,Ю665^99124)со8| ^ ________ ^__________1пт!! -3,62363^ (4)
80142 + 0,072098*
г = 0.99992310


• • •

• •
1 •
0.0 13.6 27.1 40.7 54.3 67.8 81.4
По математической модели (4) По остаткам от модели (4)
Рис. 5. Графики волновой динамики относительных потерь электроэнергии в сетях линий электропередачи
Именно анализ потерь показывает возможности энергосбережения, и здесь никогда не будет линейных закономерностей поведения изучаемой эргатической системы.
Потребление электроэнергии в промышленности. В Советском Со-
Ещ = 0,86820 ехр(0,36888*0,66927) + 0,22487*86’31781 ехр(-128,36031г0’24230).
юзе изначально промышленность ставилась на первое место (ныне в России другое - финансовая система и её борьба с инфляцией). После идентификации был получен (рис. 6) двухчленный тренд вида
(5)
1,1»
3?
4.1*
I



• •
0.0 13.6 27.1 40.7 54.3 67.8 81.4
По двухчленному тренду (5)
По остаткам от тренда (5)
Рис. 6. Тренд динамики потребления электроэнергии промышленностью в царской России и бывшем СССР
Остатки значимы до 1950 года, ког- встряске военным лихолетьем. Это возму-да промышленность подверглась сильной щение заметно из графика на рис. 7.
в = 0.76149031
Рис. 7. Колебание потребления электроэнергии промышленностью бывшего СССР
С 1955 года начался застой в развитии промышленности, потому что колебательные возмущения прекратились. А без них, прежде всего импульсных функций от нововведений (инноваций), ничего в экономике не развивается.
Совместно тренд и одна волна возмущения, после параметрической идентификации в программной среде СигуеЕхре11-1.38 дали (рис. 8) формулу
Ещ = 1,60000 ехр(0,23933Л74676) + 0,18919*86’36942 ехр(-128,35940Л24233) +
+7,13179 ■ кгг4ги’ни/8 ехр(—1,44526г’ ) сое
14,11211 - 0,19307?'
0,72915
+ 0,59181
(6)
Положительный знак перед третьей составляющей показывает позитивное колебание потребления электроэнергии промышленностью. В 1913 году период коле-
бания был равным 214,11211 28,2 года, а к 1985 году уменьшился до 19,5 лет. При этом амплитуда колебания потребления электроэнергии была максимальной в 1937 году.
• • •
По модели (6) с волновой составляющей По остаткам от модели (6)
Рис. 8. Графики динамики потребления электроэнергии сельским хозяйством царской России и бывшего СССР
Из-за недостатка данных за период торая будет заметной надолго и после
1928-1940 гг. (нужны ежегодные данные) 1987 года.
общий график модели (6) показывает вы- Потребление электроэнергии в сельском
пуклость. По остаткам видно, что с 1950 г. хозяйстве. После обработки данных табл. 1
появилась новая волна возмущения, ко- был получен (рис. 9) тренд в виде формулы
Еа = 2,93741-Ю"18 ехр(26,72827*0Д2014) + 8,78520-Ю-59?39’35997 ехр(-0,13798^26118). (7)
0.0 13.6 27.1 40.7 54.3 67.8 81.4
• •
• • • 9
0.0 13.6 27.1 40.7 54.3 67.8 81.4
По двухчленному тренду (7) По остаткам от тренда (7)
Рис. 9. Графики динамики потребления электроэнергии сельским хозяйством в царской России и бывшем СССР
Остатки после тренда (7) значимы и который нужно научиться расшифровать
дали (рис. 10) волну колебательного воз- для принятия эффективных мер технологи-
мущения (асимметричный вейвлет-сигнал, ческого развития и роста).
S = 0.07020135 г =0.99884317
Рис. 10. Колебание потребления электроэнергии сельским хозяйством бывшего СССР
После совместной параметриче- на (рис. 11) общая закономерность
ской идентификации была получе- вида
£сх = 2,93987-10-18 ехр(26,72825г0’12013)+ 8,82704 4 0“5¥9’36™ ехр(-0,13799г1’26121)-
-2,44813 • 10"20 і'1'03152 ехр(-0,44206г0,99766) сов
20,50068 - 0,10279г1’00504
-0,041786
о®'
І ♦ ♦
•—•
13.6
По модели (8) с волновой составляющей По остаткам от модели (8)
Рис. 11. Графики динамики потребления электроэнергии сельским хозяйством царской России и бывшего СССР
Сельское хозяйство, даже при удивительно богатых природных и земельных ресурсах, хотя царская Россия и считалась аграрной страной, не является приоритетной отраслью. У нас приоритеты вообще не связаны с первичными потребностями человека (у нас - нанотехнологии, а ранее -электронизация, а в США ныне - стволовые клетки для здоровья людей). Крепостниче-
ство крестьян формально было отменено в 1861 году, а реально только в 1961 г. известным указом Н.С. Хрущева о выдаче паспортов сельчанам. Ныне снова приходит крепостничество, но уже технологическое, снабженческое, информационное и пр.
Потребление электроэнергии в транспорте определилась (рис. 12) формулой тренда
= 0,10651ехр(0,16484г°’84292) + 0,0018484г35’99283 ехр(-128,45397г0’23908). (9)
3 = 0.95614685
О*1
По двухчленному тренду (9)
0.0 13.6 27.1 40.7 54.3 67.8 814
По остаткам от тренда (9)
Рис. 12. Графики динамики потребления электроэнергии транспортом в царской России и бывшем СССР
По остаткам на рис. 12 от формулы (9) после совместной параметрической иден-была получена волновая составляющая, а тификации - общая модель (рис. 13) вида
= 0,11414 ехр(0,17320г0,82865) + 0,0016086г35’99296 ехр(-128,45447г0’23899)-
-0,44862г2’61690 ехр(-0,61896г0’74397) сое
(20,
Ш
12664- 0,48561г0’67261
-1,23591
(10)
S - 0.28975821 r - 0.97676852
0.0 13.6 27.1 40.7 54.3 67.8 814
По волновой асимметричной вейвлет-функции По общей биотехнической модели (10)
Рис. 13. Графики динамики потребления электроэнергии транспортом царской России и бывшего СССР
Застой в колебательных возмущени- Потребление электроэнергии в дру-
ях развития транспорта началось с 1975- гих отраслях хозяйства (рис. 14) имеет 1080 гг. тренд
= 4,10460-10-5 ехр(5,35441г°’23944) + 0,10542г83’25892 ехр(-128,36260г0’23401). (11)
По двухчленному тренду (11)
По остаткам от тренда (11)
Рис. 14. Графики динамики потребления электроэнергии другими отраслями в царской России и бывшем СССР
Колебательное возмущение (рис. 15), промышленностью большую протяжен-как и при потреблении электроэнергии в ность во времени.
сельском хозяйстве, имеет в сравнении с Общая статистическая модель (рис. 15)
получает вид трехчленной формулы
Ею = 4,32706-10"5 ехр(5,35196г0,23844) + 0, Ю857г83’25990 ехр(-128,36112Л23403)-
-5,05503 • 10-6 £4’28387 ехр(-0,0027355г1,86135) cos
711
0,24575+0,032158 г1’01068
-1,36703
(12)
S = 0.63668066 г = 0.98052912
13.6 27.1 40.7 54.3 67.8 814
По волновой асимметричной вейвлет-функции По общей биотехнической модели (12)
Рис. 15. Графики динамики потребления электроэнергии другими отраслями хозяйства
В отличие от сельского хозяйства и транспорта, другие отрасли успокаиваются, уменьшаясь по частоте колебательного возмущения. Уменьшение частоты (увеличение периода) является позитивным макроэкономическим свойством. Например [4], по сравнению с США в сво-
£=5,66056-10
-28 ^17,43743
ем глубоком социально-экономическом кризисе Россия в 1994 г. имела колебание ВВП в 10,52/4,91 = 2,14 чаще. Затем период колебания у РФ возрастает, а у США снижается.
Потребление электроэнергии на экспорт. Тренд идет по закономерности вида
ехр(-0,022296Г1>38812), (13)
а колебательное возмущение (рис. 16) дает общую модель:
Еэ = 5,65 877-10-28 г17,43738 ехр(-0,022295гМ8!Ш) -
1,3881 Ь
-1,04243-10 *
■52 . 40,72004
ехр(-0,795701) cos
т
52,46591- 0,36734) t + 2,10197
(14)
S = 0.00920134 г =0.99991773
По волновой асимметричной вейвлет-функции По общей биотехнической функции (14)
Рис. 16. Графики динамики потребления электроэнергии другими отраслями хозяйства
По сравнению с промышленностью про- Доля РСФСР. Эта доля, по данным
цесс экспорта стал возмущаться с 1950 г., а до [1, с. 153] (табл. 1), изменяется по фор-этого экспорта электроэнергии в СССР не было. муле
\ = 64,47093 ехр(-0,000460470+ 5,12619-Ю"70г53’98567 ехр(-0,29083г1’31491). (15)
Таблица 2
Производство электроэнергии, ТВтч
Годы Время, лет РСФСР СССР Доля РСФР, %
1913 0 1,3 2 65,0
1940 27 30,8 49 62,9
1950 37 63,4 91 69,7
1970 57 470,0 741 63,4
1980 67 805,0 1294 62,2
1987 74 1047,0 1665 62,9
Закономерность аналогична предыдущим трендам, но при этом первая составляющая формулы (15) изменяется по общеизвестному закону Парето (в экономике), Мандельброта (в физике) или Ципфа (в биологии). Это - закон гибели, то есть доля РСФСР снижалась.
Вывод
Электроэнергетика была и остается интегрирующей все отрасли национального хозяйства частью технологической базы. Однако, как показали наши исследования, даже по неполным (не ежегодным) статистическим данным [1], она сама развивалась, несмотря
на очень пристальное внимание партии и правительства, с волновыми колебательными возмущениями. Тогда получается, что советский «закон неуклонного линейного роста» фактически не действовал, так как даже во всех трендовых моделях типа
У = yt=о exp(±a^ ) + а/* ехр(-а/6)
первая составляющая в двухчленной модели являлась в виде экспоненциального закона роста или гибели (спада). Заметно также влияние циклов солнечной активности (эффекта А.Л. Чижевского) на функционирование электроэнергетической системы страны.
Подробнее о моделировании: набрать в Google «Мазуркин Петр Матвеевич».
Статья подготовлена и опубликована при поддержке гранта 3.2.3/12032МОН РФ.
Список литературы
1. Елохович А.С. Справочник по физике и технике: учебное пособие для учащихся. - 3-е изд., переаб. и доп. -М.: Просвещение, 1989. - 224 с.
2. Мазуркин П.М. Закономерности устойчивого развития. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2002. - 302 с.
3. Мазуркин П.М. Статистическая эконометрика: учеб. пос. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2006. - 376 с.
4. Мазуркин П.М., Порядина О.В. Эконометрическое моделирование: практикум. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2009. - 204 с.

читать описание
Star side в избранное
скачать
цитировать
наверх